1.1 Situering van de Energieproblematiek. Valorisatie Restwarmte Restwarmte: gebruik in serre: Restwarmte in de glastuinbouw.

Transcriptie

1 Restwarmte in de glastuinbouw. Studiedag: warmtevalorisatie bij vergisting? 5 december 2006 Herman Marien Restwarmte: gebruik in serre: 1. Serre Plantengroei armtevraag 2. armtekoppeling Gescheiden HT-LT armtebuffer Situering van de Energieproblematiek Glastuinbouw is zeer intensief: één derde van productie van hele land- en tuinbouw op 8 % van de oppervlakte glastuinbouw 70 % van het energieverbruik Bef/m² /m² Dit is niet houdbaar!? elk zijn mogelijke oplossingen? Energiebesparing Alternatieve brandstoffen armtekrachtkoppeling Restwarmte

2 1.2 Klimaatsregeling Plant Niveau 1 Niveau 2 plantprocessen klimaatprocessen corrigerende apparatuur groei; ontwikkelingssnelheid fotosynthese, assimilatie verdamping, afkoeling temperatuur CO2 luchtvochtigheid Klimaatscomputer Luchtingsramen Verwarmingsnetten Ventilatoren Scherming CO2-kanon Centrale CO2-Ketel Zuiver CO2 - Rookgascondensor Dakberegening Vernevelingsinstallatie Scherming Temperatuur-apparatuur ademhaling, energie vrijmaken licht Assimilatiebelichting Fotoperiodische belichting Scherming 1.3 Kengetallen Energieprofiel in de serre CO 2 Tomaat: MJ/m² Paprika: MJ/m² Komkommer: MJ/m² Aardbei: 750 MJ/m² Sla: 250 MJ/m² 91 % GJ of kh CO 2 -behoefte in de serre Vermogens/rendement Ketel/brander armtebuffer Verwarmingsnetten Energiecapaciteit Brandstof opslag voorraad Brandstof aanvoer armtebuffer Ton / liters / m³ / kh 1.4 Serre: verwarmend oppervlak Vermogen: Verwarmingsystemen 6.5 tot 8.5 /m²/ C Buisverwarming 200 kcal/h/m² of 230 /m² Groeibuis Enkel HT-net: < 170 /m² Tablet/bodem Energiescherm of folie CO 2 -verdeling HT + LT-net: > 200 /m² Energiebehoefte: GJ/m² ( kh/m²) Seizoens- en teeltafh. laagtemperatuurnet: = groeibuis hoogtemperatuurnet: = buisrail CO2-verdeelnet: toevoer = PVC verdeelslang = PE

3 I I I Bedrijfsgegevens aardbei paprika potplanten komkommer tomaat warm m² m² 2 2 energie CO CO Buffer MJ/m² kg kg 1 l/m² Energieprofiel II II II Enkel Aardgasketel Aardgas27 27 /Mh 23,9 55,7 44,7-16,1-6,5-10,9-14,8-15,2-12,2-12,6 CO /kg kg kg - - Totaal -15,2-6,7-12,2 aardbei komkommer potplanten paprika tomaat warm Energieprofiel+CO2vraag armte-co2-vraag Gasketel-grafiek KK-grafiek E-potplanten E-aardbei E-komkommer E-paprika E-tomaat warm warm CO2/week week week week week week 1 1 week week week week week 3 3 week week week week week 5 5 week week week week week 7 7 week week week week week 9 9 week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week week Energie glastuinbouw Bedrijf met aardgasverwarming CO 2 Input 1450 MJ/m² 102 % conde nsor 94 % Input 1580 MJ/m² 2.1 armtekoppeling Vooraf Capaciteit van levering armtevraag in serre spreiden Voldoende verwarmend oppervlak? Opstook Open scherm Voldoende hoge temperatuur Anders regeltechnisch moeilijk in te passen Goede communicatie tussen leverancier en afnemer Kwaliteit van water aterbehandeling bij veel wateraanvulling O 2-toetreding via kunststofbuizen Nauwkeurige energiemeting

4 2.2 armtekoppeling: 2 Twee warmtewisselaars Beide verdeelstukken voeden als buis t <70 C Lage retour t van primaire kring Hoog t net Gasketel Laag t net 2.3 armtekoppeling: 1 Een warmtewisselaars Beide verdeelstukken verbonden / klep Klep sluiten als HT-buis t >70 C Hoog t net Laag t net Gaskete Een warmtewisselaars Zonder LT-net kan als buffer voldoende groot Buffer vullen als retour t laag is. Vulvermogen voldoende groot. korte tijd 2.4 armteopslag Een must Opvangen van weersinvloeden Opvangen van stilstand Dekkingsgraad groter Opvangen van grote vermogensvraag serre Onderdimensionering verwarmingsnet Technische regeling Hoog t net Laag t net Gaskete

5 2.4 Buffer: capaciteit / vermogen Bepalen van nodig vermogen en buffergrootte voor verwarming van een serre. Oppervlakte m² om in te vullen Buiten Binnen Temperatuur Δ t tomaat -8 C 18 C 26 C Vermogen Geschermd Niet geschermd 6,5 /m²/ C 8,5 /m²/ C Vermogen in de serre 169,0 /m² k kcal/h 22 /m² k kcal/h aardgasverbruik 174 m³/u 227 m³/u Buffergrootte bij 90 C 45 C Δ 45 C 200 m³ MJ 6 u 19,4 l/m² 194 m³ 25,3 l/m² 253 m³ Dagverbruik MJ = kh 12 u 38,7 l/m² 387 m³ 5 l/m² Dit geeft een vermogen van 1047 k op 10 u. 506 m³ 6,0 MJ/m² 24 u 77, l/m² K 774 op m³ 5 u 101,3 l/m² m³ 318 m³ 48 u 154,9 l/m² m³ 202,5 l/m² m³ Buffer: transport Debieten van restwarmte voor onderstaand vermogen k Aanvoer t Retour t 28,6 m³/u 90 C 91 C 92 C 93 C 94 C 95 C 4 C 17,2 m³/u 16,8 m³/u 16,5 m³/u 16,2 m³/u 15,9 m³/u 15,6 m³/u 42,5 C 16,4 m³/u 17,7 m³/u 17,4 m³/u 17,0 m³/u 16,7 m³/u 16,4 m³/u 45,0 C 17,2 m³/u 18,7 m³/u 18,3 m³/u 17,9 m³/u 17,5 m³/u 17,2 m³/u 47,5 C 18,1 m³/u 19,8 m³/u 19,3 m³/u 18,9 m³/u 18,5 m³/u 18,1 m³/u 5 C 19,1 m³/u 2 m³/u 20,5 m³/u 2 m³/u 19,5 m³/u 19,1 m³/u 52,5 C 2 m³/u 22,3 m³/u 2 m³/u 2 m³/u 20,7 m³/u 2 m³/u 55,0 C 21,5 m³/u 23,9 m³/u 23,2 m³/u 22,6 m³/u 2 m³/u 21,5 m³/u 57,5 C 22,9 m³/u 25,6 m³/u 24,9 m³/u 24,2 m³/u 23,5 m³/u 22,9 m³/u 6 C 24,5 m³/u 27,7 m³/u 26,8 m³/u 26,0 m³/u 25,3 m³/u 24,5 m³/u 62,5 C 26,4 m³/u 30,1 m³/u 29,1 m³/u 28,2 m³/u 27,3 m³/u 26,4 m³/u 65,0 C 28,6 m³/u 33,0 m³/u 3 m³/u 30,7 m³/u 29,6 m³/u 28,6 m³/u 67,5 C 3 m³/u 36,6 m³/u 35,1 m³/u 33,7 m³/u 32,4 m³/u 3 m³/u 7 C 34,4 m³/u 40,9 m³/u 39,1 m³/u 37,4 m³/u 35,8 m³/u 34,4 m³/u + Meerwaarde installatie + Milieu-Kyoto + Certificaten + Continue -afname + Beperkte investeringen + opbrengst? + Makkelijk inzetbaar + Buffervermogen voor piekafname + Beperkte investeringen + goedkoop? - Afname zekerheid - Retourtemperatuur - Serre in omgeving - Kwalitatief? - Aanvoergarantie - Retourtemperatuur - Brandstofprijs - Kwalitatief?

6 500 k prijs restwarmte tov aardgas energiekost 75% 50% 25% 0% prijs Mh 25,00 16,67 8,33-65,6% aardgasketel 8,3 8,3 8,3 8,3 % kk-i zuivere CO2 I Bedrijfsgegevens II Enkel tomaat Aardga m² energie CO 2 Buffer CO MJ/m² 40 kg 2 l/m² Totaa l 6 5 armte-co2-vraag - 34,4% restwarmte 3,61 2, ,3-12,6 Gasketel-grafiek 100% - totaal 12,82 /m² 12 /m² 12 /m² KK-grafiek 9,22 /m² -12,6 tomaat Energieprofiel+CO 2vraag besparing % 9,4% 18,7% 28,1% bestedingsruimte / Ha warmte-ketel restwarmte warmte-wkk I zuivere CO week 1 week 3 week 5 week 7 week 9 week 11 week 13 week 15 week 17 week 19 week 21 week 23 week 25 week 27 week 29 week 31 week 33 week 35 week 37 week 39 week 41 week 43 week 45 week 47 week 49 week k prijs restwarmte tov aardgas energiekost 75% 50% 25% 0% prijs Mh 25,00 16,67 8,33-48,9% aardgasketel 6,2 6,2 6,2 6,2 I Bedrijfsgegevens tomaat m² CO 2 Buffer energie MJ/m² 40 kg 2 l/m² 6 5 % kk-i zuivere CO2 1,7 1,7 1,7 1,7 51,1% II Enkel restwarmte 5,36 3,57 1,79 - armte-co2-vraag Aardga 27 46,3-12,6 100% totaal 13,20 /m² 12 /m² 9,63 /m² Gasketel-grafiek 7,84 /m² CO KK-grafiek Totaa Energieprofiel+CO2vraag -12,6 l tomaat besparing -3,0% 1% 24,9% 38,8% bestedingsruimte / Ha warmte-ketel restwarmte warmte-wkk I zuivere CO week 1 week 3 week 5 week 7 week 9 week 11 week 13 week 15 week 17 week 19 week 21 week 23 week 25 week 27 week 29 week 31 week 33 week 35 week 37 week 39 week 41 week 43 week 45 week 47 week 49 week k prijs restwarmte tov aardgas energiekost 75% 50% 25% 0% prijs Mh 25,00 16,67 8,33-32,6% aardgasketel 4,1 4,1 4,1 4,1 I Bedrijfsgegevens tomaat energie CO 2 Buffer MJ/m² 40 kg 2 l/m² m² % kk-i zuivere CO2 2,5 2,5 2,5 2,5 II Enkel 67,4% restwarmte 7,07 4,71 2,36 armte-co2-vraag - Aardga 27 46,3-12,6 Gasketel-grafiek CO % - totaal 13,65 /m² 19 /m² 8,94 /m² 6,58 /m² KK-grafiek Energieprofiel+CO Totaa -12,6 2vraag l tomaatbesparing -6,4% 11,9% 30,3% 48,7% bestedingsruimte / Ha warmte-ketel restwarmte warmte-wkk I zuivere CO week 1 week 3 week 5 week 7 week 9 week 11 week 13 week 15 week 17 week 19 week 21 week 23 week 25 week 27 week 29 week 31 week 33 week 35 week 37 week 39 week 41 week 43 week 45 week 47 week 49 week

7 Besluit Glastuinbouw is aangewezen partner voor warmte-afname in-win situatie voor beide ondernemingen Optie biogas levering iplv warmte Elektro/warmte voor eigen site kleine wkk Biogas / aardgas kk op tuinbouwbedrijf GlasReg: moto Uw brandstofrekening daar steken we energie in. Contact: Kilto vzw Kleinhoefstraat 4, 2440 Geel Tel: Fax: glasreg@khk.be